采石场爆破专项设计方案.docx

1、采石场爆破专项设计方案 石厂采石场爆破专项设计方案 石厂采石场爆破专项设计方案设 计： 审 核： 目 录附图：1、 石厂采石场矿区地形地质及周围环境图2、 石厂采石场露天分层开采A-A剖面图3、 石厂采石场采矿标准工艺图4、 石厂采石场凿岩爆破设计图5、 石厂采石场爆破网络及装药结构图6、 石厂采石场爆破警戒图 石厂采石场爆破专项设计方案一、矿区概况（一）矿区自然概况 石厂采石场位于 琼林村委枇杷屯西南方约500m的205.7m的高地东坡，矿区地理坐标为：东京10912561091301，北纬241015241020，隶属于进德镇管辖。矿区距进德镇约12km，距新兴农场约4km，有简易公路与国

2、道相接，交通十分便利。矿区相关概况如下：1、矿区范围由4个坐标点圈定，其坐标如下：编号1234横坐标X2675100267512026749402674990纵坐标Y36640500366406203664057536640470标高（m）205.7117.5117.5175.02、矿区面积：0.0169km2（25.35亩）；3、设计开采标高：120m205.7m；4、矿区开采矿种：白云岩矿；5、生产能力：生产规模为5万吨/年；6、采矿方法：露天自上而下台阶式开采；7、主要经济技术指标：推断设计利用的内蕴经济资源量（333）为103万吨，储量利用系数取0.7，矿山总回采率为85%，可采储量为

3、61.3万吨，服务年限约12年，年工作日250天，日均产矿200吨。该开采矿区地处北回归线以北的桂中腹地，属亚热带气候，矿区历年平均气温为20.4，一月平均气温为10.2，八月平均气温28.7。年平均无霜期331天，年均降雨量1482.8mm，主要集中在四至八月，常年盛行东南风，最大风速14.0m/s，极大风速24.3m/s，基本风压值为0.37KN/m2。矿区一带属低山台地地区，地貌单元属于峰丛谷地及岩溶盆地地貌，矿区所处的205.7高地海拔高程104242m，相对高差100138m左右。矿区东至北面为缓丘平地，土质疏松肥沃，多垦为水田、旱地，农作物以水稻、玉米、黄豆、花生为主，经济作物有甘

4、蔗、生姜、莲藕、水果等，矿区附近畜牧养殖业兴旺。（二）矿区地质概况矿区一带出露岩层为石炭系中统大埔组( C2d)的白云岩、白云质灰岩。本采石场所在的205. 7高地石山几乎全部由白云岩构成，坡脚以上白云岩基本裸露地表，白云岩矿产资源比较丰富，矿石质量也较好。白云岩矿体表层13m为强风化层，多数呈碎块状及砂砾状，深度35m为中风化层，硬度和完整程度位于上下层之间，5m以下深度为微风化层，基本保持原岩性质。矿区东、北 面广泛分布第四系地层，主要由土黄色、褐红色粘土组成，局部混杂少许碎小砾石，未见其它有开采价值的金属矿床。 本矿区位于桂中凹陷来宾断褶带的北部，柳江背斜东翼，区内断裂构造不发育，岩层为

5、单斜产状，产状为：10028。矿区范围内为山坡地形，无地表常年径流， 地下水主要为岩溶水、溶洞水，地下水水位标高为115m以下，低于最低开采标高120m，对矿区开采影响不大，矿区西高东低，山脚前东北面为缓丘地形，对地下水排泄有较好的条件，水文地质条件为简单型。（三）矿区开采概况矿区已有数年开采历史，水、电、路均通，基础设施较好。矿区白云岩矿体基本裸露地表，矿层厚度大，基本无其它岩石夹层，因此剥采比可忽略不计。矿区岩层结构紧密，稳固性较好，普式系数为58，无山体滑坡、自然塌方等地质灾害，矿区距离最近村庄500多米，远离主干公路、江河，矿山开采不占用农田耕地，不毁坏山林，不影响人畜饮水，同时矿床开

6、采过程中废渣排放少且不含放射性元素，因此不会对环境和人体产生危害。矿山开采方式为自上而下台阶式露天开采，生产规模为5万吨/年，日均产矿石166.7吨，主产品为白云岩块矿，副产品为白云岩砂矿。本爆破专项设计主要对矿区进行爆破专项开采设计，设计目的是确保在爆破开采过程中距离矿区100m外的居民建筑的安全，以保证爆破开采工序的顺利完成，因此本次爆破设计包括爆破参数的选取、爆破安全验算、爆破危害及其预防措施以及爆破文明施工措施等内容。二、设计依据1、 石厂采石场开采方案设计说明书（铁道第四勘察设计院柳州设计院）。2、小型露天矿采石场安全生产暂行规定（国家安全生产监督管理局19号令）。3、爆破安全规程（

7、GB6722-2003)、中华人民共和国民用爆炸物品管理条例等其它与土石方爆破相关的法律法规及规定。4、金属非金属矿山安全规程（GBl64232006）。5、工业企业设计卫生标准GBZ12002。6、矿山现场勘察数据及其它资料。三、爆破方案设计（一）台阶开采参数结合本矿区地形交通条件及矿体赋存情况，矿床开采方式为自上而下台阶式露天开采。本石场矿石属中等坚硬类岩石，岩层产状稳定，稳固性较好。 根据国家安监局、国家煤监局令2004年第19号小型露天采石场安全生产暂行规定第十二条的有关要求：采用自上而下分层顺序开采。实施中深孔爆破时，分层高度不得超过20米，故本设计采用分层（台阶）高度为5m。 根据

8、中华人民共和国国家标准GB164232006金属非金属露天矿山安全规程的标准，并结合矿石的坚固性系数及矿岩稳固性、矿石结构、构造等情况，本方案设计工作台阶坡面角为65o，符合规定。因此结合以上规定及自治区政府1996年4号令露天矿场安全生产管理规定中对山坡型矿场开采有关的规定，设计露天采场边坡参数（见附图2）如下：台阶高度： 5m；台阶坡面角： 65；安全平台宽度： 2.0m；清扫平台宽度： 3m（每隔两个安全平台设置一个清扫平台）；采场最终边坡角：不大于60(为48)采场最终边坡角为48，根据金属非金属露天矿山安全规程等有关规定对最终边坡角不大于60的要求，本矿区采场最终边坡角47符合要求。

9、（二）爆破方案确定根据实际生产能力、岩石性质及国家相关规定，为了获得较好的爆破效果同时降低爆破危害，本石场爆破方案选择中深孔微差松动爆破技术，爆破时岩石松动破裂而不飞散，爆破完成后采用液压破碎机进行开挖及二次破碎。采用该方法不但获得很好的爆破开挖效果，还大大降低爆破震动、飞石等危害，对降低成本，降低矿石损失，增加矿产资源回收利用起到很到的作用。（三）爆破参数选择1、穿孔机械该石场开采标高为120m205.7m，开采高差85.7m，采场台阶高度为5m，台阶边坡角为65，爆破开采方案采用中深孔微差松动爆破。因此爆破穿孔设备选用KQD100潜孔钻，钻头直径100mm，配备一台10.0m3的空压机，矿

10、石爆破松动后利用大宇220液压破碎机进行破碎，最后采用装载机及部分人工装车，利用拖拉机或汽车运输至堆料场。据设备的技术性能及矿山实践经验，KQD100潜孔钻凿岩进度平均每小时可钻孔深约6m，最大钻孔深度20m。按矿山工作制度每班8小时，时间效率取80%，则单台凿岩机台班效率为38.4m/班以上，按孔深6.4m计，每天可钻炮孔数为6个。2、爆破参数（1）分层台阶高度：h5m；（2）炮孔倾角：65；（3）炮孔直径： D100mm；（4）最小抵抗线：W(2540)D(2540)100mm2.54.0m，取W3.0m；（5）底盘抵抗线： WPW/sin3.0/sin653.3m；（6）炮孔孔距：a =

11、RW =1.03.03.0m (R炮孔邻近系数，一般取11.5，取R1.0) ； （7）炮孔排距： b（0.81）a（0.81）3.02.43.0，取b3m；（8）炮孔超钻深度：L（0.150.3）W（0.150.3）3.0m0.450.9m，取L0.9 m；（9）炮孔长度：Lh/sin+L5/sin650.96.4m；（10）堵塞长度：L20.75WP2.5m，取L22.6m；（11）装药长度：L1LL26.42.63.8m（12）单孔装药量： 前排单孔装药量：Q前 qaWh 0.353.03.0515.75kg； 后排单孔装药量：Q后 Kqabh 1.10.353.03.0517.325k

12、g。式中q为单位炸药消耗量，采用乳化炸药，按岩石坚固系数 f = 58，取q=0.35kg/m3；K为考虑岩石阻力增加的药量系数，一般取1.1。（13）一次爆破炸药量：本方案采用6天一个爆破循环周期，为了获得较好的爆破效果和降低爆破危害，每次爆破2排10个孔，采用微差松动爆破每次分为10个段别连线后同时起爆，前、后排各5个孔，其中前排单孔装药量为15.75kg，后排单孔装药量为17.325kg。 一次爆破炸药用量：Q总15.75517.3255165.375kg 起爆最大段药量：Q大Q后17.325kg（14）单孔装药量的验证：根据炮孔直径、装药长度来对单孔装药量进行验证：Q=31.516kg

13、式中乳化炸药体重，取950kg/m3 L炮孔长度：6.4m；D炮孔直径：0.1m。经验算，QQ后，单孔装药量合理。3、起爆网络：（1）起爆器材：爆破器材选择乳化炸药、非电导爆管雷管（微差）、电雷管、胶质导线、胶布、起爆器等。（2）装药结构：为了获得好的爆破效果及石渣块度，采用反向连续装药，装药结构见附图5所示。（3）起爆方式：为了控制爆破震动，提高爆破效果，改善矿岩破碎质量，降低大块率提高采装效率，采取多排微差松动起爆方式，每次起爆前后排各5个孔，每孔为1个段别，孔与孔之间的时间间隔为25ms，延时为孔内延时。单个炮孔的起爆采用中间起爆与反向起爆结合方式，即将雷管放在药柱中部和炮眼底部的第二个

14、药卷位置，并将雷管聚能穴朝向炮眼口。（4）起爆网络为保证炸药顺利起爆，每个炮孔使用两发导爆管雷管，连接后的20发雷管扎为一束，连接到2发电雷管上后进行起爆。起爆网络图见附图5。四、生产进度计划及能力校核（一）生产进度计划1、生产规模：5万吨/a，剥采比为0；2、年工作时间250天；3、每天要求生产50000/250=200吨；4、单孔崩矿量V1aw(LL)= 335.5=49.5（m3/孔）；5、凿岩机单机每天钻炮孔数为6个；6、生产计划编制5万t/a矿山工作制度为年工作日250天，矿山生产设计用1台KQD100潜孔钻生产，6天为一个爆破循环周期，用2天凿岩爆破，1天清除危石及二次破碎。一台K

15、QD100潜孔钻2天可钻炮孔12个以上，每次爆破2排共10个炮孔，单孔崩矿量为49.5m3，每次爆破崩矿量为1049.5=495m3。矿山生产规模每日需崩矿量约为200/2.6=76.92m3，6天需崩矿量为461.5m3，所以每次爆破崩矿量大于6天需采矿量。7、正常生产后每个凿岩爆破作业周期工作进度计划见下表。时间项目第1天第2天第3天第4天第5天第6天凿岩爆破清理危石二次破碎装矿运输表1 生产计划进度表（二）生产能力校核1、根据矿山设计工作制度为年工作日250天，安排凿岩爆破天数为250天。凿岩爆破6天一个周期，250天可以安排41个凿岩爆破周期。每个爆破周期崩矿量为495m3，年生产能力

16、：41495=20295m3=52767t，大于年生产设计5.0万t的生产规模。2、实际生产需要周期数=50000/4952.6=39(个)每年生产只要安排39个凿岩爆破周期就能满足年采矿规模5.0万 t的需要，实际生产周期数小于可安排周期数。根据以上验证结果，设计用1台KQD100潜孔钻进行生产，6天为一个生产周期的计划是可行的。五、爆破安全验算（一）爆破震动每次爆破10个孔，每个孔为1个段别，因此每次起爆同段最大药量为17.325kg，根据萨道夫斯基公式：式中： -爆破震动安全速度，3m/s； -同段爆破最大药量，17.325kg； -爆破安全距离，m； -场地介质系数，取0.25； -与

17、爆破方式有关的系数，取200； 衰减系数，取1.5计算结果: =16.9m，此即为爆破安全距离，而矿区距离附近村庄及居民建筑等远远大于此安全距离值，同时矿区远离主干公路、江河，因此采用微差松动爆破技术时产生的爆破震动不会对周围环境产生影响。（二）爆破飞石本方案采用微差松动爆破，爆破个别飞石距离按下式计算：式中：个别飞石飞散距离，m；爆破作用指数，松动爆破取0.75；最下抵抗线，3m；安全系数，一般选用11.5，本次计算取1.2。计算得个别飞石的最大飞散距离为：，因此爆破时加大警戒范围半径至100m，并要求警戒范围内所有人员撤离，由于矿区周围100m内无居民建筑及需要保护的设施，在爆破时可用装满

18、泥土的编织袋对被爆岩体进行严密覆盖，使飞石的飞行距离控制在40m内，因此能保证爆破飞石不会对100m外建筑及人员产生危害。（三）空气冲击波由露天钻孔爆破超压计算公式：，得式中：、经验系数和指数，一般取=0.67，=1.31；装药至被保护对象的最小距离，m；爆破时最大一段的起爆药量，17.325kg；对建筑物和人员安全的空气冲击波超压值，小于0.02105Pa。计算得的影响半径，由于附近没有需要保护的建筑设施，同时爆破时疏散矿区所有人员到安全警戒线（100m）以外，所以爆破时产生的空气冲击波不会对附近的建筑物和人员造成影响。六、爆破安全专篇（一）爆破作业要求 1、装药前准备：距爆破区域10m划为

19、爆破禁区，插上小红旗，无关人员禁止入内，技术人员测定每个孔的深度，用空压机将孔内水份残粉吹干净。 2、装药：严格按结构图装药，同时测量人员将细绳放入炮孔内随时测量。当发现炮炮有异常如裂隙等，可装一小袋药吊在裂隙位置或用石粉充填堵住后，再继续装药。3、堵塞：用粘性土拌石粉泥团将炮孔塞满，禁止用石块充填。 4、联线：按爆破要求由爆破员具体联线，联线后经技术人员从头检查 一边，以免漏接、错接。 5、起爆：固定起爆时问，爆破现场由工程技术人员或爆破员指挥，安排人员警戒，规定以小红旗和口哨为信号，第一次哨音为警戒人员清理爆破现场并到哨位警戒，禁止人员进入，并向总指挥示意，报告警戒己好；第二次哨音为起爆，

20、当总指挥确认现场各哨位都完全警戒好以后，发出命令起爆；第三次哨音为爆破解除信号。6、爆后检查：炮响完后5分钟(不能确认炮己响完时15分钟)，工程技术员进入爆破现场检查，检查爆破结果是否与设计要求相同，是否有盲药包。7、在爆破施工过程中，施工人员必须戴好安全帽、戴好防护口罩。（二）爆破作业危害:爆破是矿山生产的主要工序之一，由于以下各种原因造成的爆破事故所占比例较大：1、爆破器材管理不严造成爆炸事故。2、爆破器材运输车翻车引起爆炸事故。3、爆破器材运输途中因振动、撞击引起爆炸事故。4、爆破作业工作开始前，没有确定危险区的边界和明显的标志，导致 爆炸伤人事故。5、加工起爆器材方法不当引起爆炸伤人事

21、故。6、在爆破作业地点作业条件不良或爆破作业参数不合理或施工质量不符合设计等情况进行爆破作业时造成的爆破事故; 7、在不适合爆破作业情况下如雷雨天爆破导致爆炸伤人事故。8、爆破作业设计参数不合理，可能产生根底、大块及飞石。9、引起爆网络及顺序设计不合理可能产生拒爆。10、爆破作业时，由于装药过多，造成爆破作业飞石超过安全允许范围， 击中人身、建筑屋和设备，或因对安全距离估计不足，警戒不严造成人身伤亡和设备损失。11、装药质量差或装药过程中违反操作规程作业造成的炸药燃烧、拒爆等爆破事故。12、填塞过程中违反操作规程作业，损坏爆破作业坷络或填塞质量差造 成的各种爆破作业事故。13、爆破作业器材使用

22、不合理或爆破作业器材质量不好可产生早爆、迟 爆、拒爆。14、起爆材料质量不良，拖长时间造成的爆破作业事故。15、爆破警戒不严或无明显标志或警戒范围过小造成人员误入爆破作业危险区域，引起爆破作业伤人、死亡等事故。16、爆破后过早进入爆破作业工作面引起的事故。17、盲炮处理方法不正确造成爆炸伤亡事故。18、无证作业或未按照安全规程进行操作导致的事故等。（三）爆破安全技术措施矿区开采爆破产生的危害主要有爆破振动、爆破飞石、空气冲击波、噪音、粉尘等，在实施爆破时，必须采取有效措施，防止上述危害的产生，保证爆破安全。1、防止爆破振动的措施（1）采用多段毫秒爆破，控制同段起爆药量。（2）采用孔内微差松动爆

23、破技术，控制延时间隔，既能满足工程进度要求，也有效降低爆破振动。2、防止爆破飞石的措施（1）采用先进的起爆技术。在爆破过程中，采用非电导爆管雷管微差松动爆破技术，降低同段起爆药量，减少爆破飞石的产生。（2）合理布置炮孔。按照设计要求的网度布置炮孔，炮孔的深度、孔距、排距以及炮孔排列方式等参数严格按设计钻凿，并根据试炮情况及爆破体地质条件调整炮孔参数；钻凿炮孔后，认真检查炮孔质量，不合要求的炮孔重新钻凿，保证炮孔质量符合设计要求。（3）保证炮孔的堵塞质量。炮孔堵塞长度要满足设计要求，并选择有一定粘性和一定强度的材料填塞炮孔并捣实，保证堵塞质量符合设计要求。（4）在实施爆破时，采用柔性覆盖物(如地

24、毯等)或刚性覆盖物(如铁板)对爆破体进行多层覆盖，防止个别飞石逸出。（5）在实施爆破时，加大警戒范围并撤离所有人员。3、空气冲击波的防护措施（1）选择合理的延迟时间，避免前排带炮使后排变成裸露爆破。（2）保证堵塞质量，保证足够的堵塞长度；（3）必要时候在爆破点和被保护物之间构筑障碍物，阻挡空气冲击波的传播，削弱空气冲击波对建筑物的破坏能力。4、哑炮处理措施（1）爆破后若因雷管质量不好出现哑炮，在堵塞不深的条件下可用木条或竹片等轻轻取出炮泥，然后插入雷管再堵塞起爆。（2）爆破后在无法肯定产生哑炮的原因时，在条件允许的情况下可用高压水冲洗炮泥，雷管炸药一起冲洗出，最后回收雷管，再装药起爆即可。5、

25、施工地安全管理措施（1）行政管理严格执行WISCO和KJSCO安全管理文件，并按照地方政府和公安部对爆破器材的管理和使用规定进行。（2）爆破作业严格执行GB6722-2003爆破安全规程有关安全规定。（3）成立专门安全组织机构，协调和解决现场施工中安全问题。（4）施工人员要“二穿一戴”，爆破作业人员必须持证上岗，对所有施工人员进行安全教育。（5）设立安全管理网络，成立爆破指挥部，实行统一指挥。（6）火工材料进场后立即用红绳将警戒范围圈围，将其他人员疏散到警戒区以外，至解除警戒后方可撤离。（7）认真做好安全施工教育工作。利用半天时间，针对本工程施工特点与要求，对所有进入施工现场人员进行施工安全规

26、范、爆破安全规程、安全注意事项等教育，做到人人明确安全意义，提高安全意识，严格遵守有关规章制度，把安全责任落实到人，并签订安全施工责任书。各项工作开始前，由工程技术人员对施工人员进行详细全面的安全技术交底。（8）施工人员进入施工现场及在施工过程中，必须佩戴安全帽、穿硬底鞋；严禁酒后、带病工作和嬉闹，严禁有心理疲劳和生理缺陷的人员进入施工现场。凡进入施工现场的人员必须服从安全员的指挥。（9）封闭施工现场，在现场周边和出入口做好防护措施并设置明显的警示标志，布置安全监督人员维护秩序，禁止外人和无关人员靠近或进入现场，预防意外事故的发生。（10）机械设备停休期间，派专人负责检查机械设备是否符合停放要

27、求和安全，严禁随地乱放。（四）安全警戒爆破安全警戒范围是根据爆破安全规程（GB 6722-2003）及爆破安全规程实施手册而确定的。为了确保爆破施工的安全，爆破前必须做好安全警戒工作。1、警戒范围：以爆破点为中心，在半径100米范围之内为警戒区域。共设东、南、西、北四个警戒点，每一个警戒点由一个人专门负责。2、安全警戒工作由施工人员兼顾。执行警戒任务的人员，应在爆破前10分钟到达指定地点，并坚守工作岗位。3、起爆信号：以三次口哨声为起爆信号。起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时才能发出。只有在起爆信号发出以后，才准许负责起爆的人员起爆。4、爆破后

28、，经工作人员认真检查、确认安全后，才能撤离岗哨，其他施工人员才能进入爆破施工地。5、放炮时间：根据矿山实际生产情况而定。（五）事故预防及处理措施1、发生安全事故的预防措施（1）调查掌握实施爆破的客观条件。（2）周密设计，合理布药，优化爆破方案和爆破参数。（3）确定保护对象安全判据，限定一次齐爆药量。（4）分散释放全部能量，实施分段延期起爆，确保准爆。（5）欲估可能出现的爆破事故，提出处理预案。（6）建立和健全各种规章制度。（7）检查验收，确保关键工序的施工质量。（8）保障合格器材，留有备用。（9）做好防护和警戒措施，并在爆破完成后进行安全检查，消除隐患。（10）在整个施工过程中，施工人员必须注

29、意安全，发生事故后应及时汇报并救助伤员。2、突发事故应急处理措施（1）矿场发生爆破事故后，应立即组织抢救并上报，并以最快速度查明事故具体情况，启动应急组织机构，各小组同步开展工作，防止事故扩大，发生重大事故时，上级主管部门负责人、 矿场负责人和总工程师必须立即赶到现场组织抢救和进行善后处理。（2）在矿山爆破事故中伤亡的职工按国家规定给予抚恤或补偿。（3）矿场事故发生后，应尽快消除现场危险，查明原因，提出防范措施， 待现场危险消除后才可以恢复生产。（六）主要安全工作人员岗位职责 1、矿长 矿长(法定代表人)是本矿山安全第一责任人，对安全生产管理负全面责任。要严格执行国家有关矿山安全的法律法规和区

30、、市、县关于矿山安全的有关规定，制定本矿山安全生产计划和规章制度。要对本矿山全体人员进行安全教育，负责对矿山生产进行检查和整改，做好设施、设备的管理。组织指挥安全事故隐患的处理，发生安全事故，尤其是伤亡事故时，一要立即组织抢救，二要及时上报有关部门，做好有关处理工作。 2、安全员 依照国家的有关法律法规和本矿山的安全生产规章制度，对矿山安全生产具体组织实施，严格要求和指挥作业人员按设计开采方案采矿，按照有关技术规程操作，不准违章作业。做好爆破现场的警戒，检查机械设备的安全状况，处理安全隐患。加强施工中的安全检查，确保矿山在安全状态下生产，并及时向矿长汇报矿山安全情况。3、爆破员要持证上岗，严格按照矿山爆破的操作规程作业，全权负责布置炮孔，装炮起爆，处理哑炮工作，不准让他人代替。爆破员有权拒绝他人指挥或强制在违反安全规定情况下进行爆破作业，认真做好爆破前的安全防范和技术检查，爆破中各炮孔爆破情况和爆破后的安全确认。4、监督员负责对本矿山安全生产和规